JPS61206944A - 光磁気ディスク用の信号検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光磁気ディスク装置に係り、特に小型で安価な
光学ヘッドを有する光磁気ディスク装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の光磁気ディスク装置の光学ヘッドは、例えば、電
気通信学会技術研究報告ＣＰＭ８３−５３の１７ページ
のＦｉｇ、９　　に記載のように、情報再生光学系と焦
点ずれ検出光学系やトラックずれ検出光学系が別れてい
た。これを第６図を用いて説明する。半導体レーザ１か
ら出射したレーザ光をフリメートレンズ２で平行光束に
し、絞り込みレンズ３でディスク４面上に絞り込みレー
ザスポット５を結像する。前述の電気通信学会技術研究
報告ＣＰＭ８３−５３の１７ページのＦｉｇ、　９の記
載例には、ビーム強度分布整形用の三角プリズムと光軸
折り曲げ用のミラーが記載されているが１本発明には関
係がないので省略する。ディスク４からの反射光は、再
度絞り込みレンズ３により平行光束になりビームスプリ
ッタ６で反射し、一部はビームスプリッタ７を透過して
集束レンズ８とシリンドリカルレンズ９と４分割光検出
器より成る公知の焦点ずれ検出及びトラックずれ検出光
学系に導かれる。一方、ビームスプリッタ７で反射した
光は、２分の１波長板１１と集束レンズ１２と偏光ビー
ムスプリッタ１３と光検出器１４と１５から成る情報再
生光学系に導かれる。第７図は、情報再生の原理を説明
する図である。横軸１６は第６図の偏光ビームスプリッ
タ１３の反射面に対してＰ偏光方向を示し、縦軸１７は
Ｓ偏光方向を示すものとする。ディスク４面上には磁性
膜があり、情報は磁性膜中の磁化方向を反転させること
により記録されている。この磁性膜にレーザスポット５
を照射すると、光磁気効果（カー効果）により反射光の
偏光方向が磁化方向の反転に伴って約０．５　度回転す
る。光磁気ディスク装置では、この微小な偏光方向の回
転を検出して情報再生を行なう。第７図（ａ）は、第６
図の２分の１波長板に入射する前の光の偏光方向を示し
、ディスク４の情報が記録されていない部分の磁性膜に
スポット５が照射されている。場合の光の偏光方向を矢
印１８で示す。スポット５が情報が記録された部分に移
ると、光の偏光方向は矢印１９に示すように回転する。

第７図（ｂ）は、２分の１波長板１１を通過した光の偏
光方向を示す。２分の１波長板を回転調整することによ
り、偏光方向の状態を約４５度回転することができるの
で、矢印１８と矢印１９の方向は（ａ）に比べて約４５
度回転している。偏光ビームスプリッタは横軸１６で示
すＰ偏光を透過させ、縦軸１７で示すＳ偏光を反射する
性質を有するので、情報が記録されてない磁性膜部分に
スポット５がある場合、矢印１８で示す偏光のうち、矢
印２０で示す光量が偏光ビームスプリッタ１３を通道し
て光検出器１４に受光され、矢印２１で示す光量が偏光
ビームスプリッタ１３で反射され光検出器１５に受光さ
れる。一方、情報が記録された磁性膜部分にスポット５
がある場合、矢印１９で示す偏光のうち。

矢印２２で示す光量が光検出器１４に受光され、矢印２
３で示す光量が光検出器１５に受光される。

よって、情報記録の有無によって、光検出器１４は矢印
２４で示す光量だけ減少し、光検出器１５は矢印２５で
示す光量だけ増加するので、光検出器１４と１５の出力
の差を取ることによって情報再生信号を得ることができ
る。集束レンズ１２は、光検出器１４と１５にアバラン
シェフォトダイオードなどを使用する場合、受光面が小
さいために、光束を受光面に集光する目的で用いており
、光検出器１４と１５は集束レンズ１２による光の焦点
に配置されている。

しかし、上述の例で示したように、従来の光ヘッドでは
、情報再生光学系と焦点ずれ検出及びトラックずれ検出
光学系が別れていたため、光ヘッドが大きくなり、部品
点数が多く高価である、という問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、小型で安価な光ヘッドを有する光磁気
ディスク装置を提供することにある。

〔発案の概要〕

本発明は、２分の１波長板と偏光ビームスプリッタと２
つの光検出器を用いて情報再生を行なうとともに、さら
に該偏光ビームスプリッタの前に集束レンズを配置し、
２つの光検出器の配置と受光面形状をかえることで、情
報再生と同じ光束を用いて焦点ずれ検出信号やトラック
ずれ検出信号も取り出し、部品点数を減少させ小型で安
価な光ヘッドを可能にしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

直 以下、本発明の一実施例を第奏図を用いて説明する。半
導体レーザーから出射したレーザ光をコリメートレンズ
２で平行光束にし、ミラー３０で反射させ、絞り込みレ
ンズ３でディスク５面上にレーザスポット５を結像させ
る。ディスクからの反射光は、再度絞り込みレンズ３に
より平行光束になり、ビームスプリッタ６で反射され、
その一部はビームスプリッタ７でさらに反射されて２分
の１波長板１１と焦点レンズ３２と偏光ビームスプリッ
タ１３と２コの光検出器３５と３６からなる焦点ずれ検
出及び情報再生光学系に導かれる。

まず、焦点ずれ検出の原理から述べる。２分の１波長板
１１を回転調整することにより、偏光ビームスプリッタ
１３の入射光の偏光方向を偏光ビームスプリッタ１３の
反射膜のＳ偏光方向又はＰ偏光方向に対して約４５度回
転することが出来、偏、光ビームスプリッタ１３によっ
て光量がほぼ等しく分離することが出来る。スポット５
がディスク４面上にある合焦点状態において、集束レン
ズ３２による一方の集束点３３の位置と偏光ビームスプ
リッタ１３との間に光検出器３５を配置し、他方の集束
点３４の位置から偏光ビームスプリッタ１３とは反対方
向に光検出器３６を配置する。

集束点３３と光検出器３５の間隔と、集束点３４と光検
出器３６の間隔とは、はぼ等しくする。第２図（ａ）の
斜線部３６ａと３６ｂと３６ｃは光検出器３６の分割受
光素子形状を示し、（ｂ）の斜線部３５ａと３５ｂと３
５ｃは光検出器３りの分割受光素子形状を示す。円３７
と３８はそれぞれ光検出器３５と３６の受光面上の光束
形状を示し、前述の合焦点状態では、はぼ等しい大きさ
である。ディスク４が絞り込みレンズ３に近づくと。

集束点３４は光検出器３６に近づくので、嘴≠婁受光面
上の光束３８は（ｃ）に示すように小さくなり、集束点
３３は光検出器３５から陥れるので受光面上の光束３７
は（ｄ）に示すように大きくなる。又、逆にディスク４
が絞り込みレンズ３から遠のく方向にずれると、（ｅ）
と（ｆ）に示すように光束３８は大きくなり光束３７は
小さくなる。よって１分割受光素子３６ａと３６ｂの出
力の和と分割受光素子３５ａと３５ｂの出力の和を減算
することにより焦点ずれ検出信号を得ることが出来る６
又、分割受光素子３６Ｇと３５Ｇの出力の減算によって
も焦点ずれ検出信号を得ることが出来る。

次に、情報再生信号は、分割受光素子３６ａと３６ｂと
３６ｃの和と分割受光素子３５ａと３５ｂと３５ｃの和
を減算することによって得ることが出来る。なお、本実
施例に示す２分の１波長板１１と偏光ビームスプリッタ
１３と２つの光検出器３５と３６を用いた情報再生系に
おける再生原理は、前述の従来例において詳しく述べた
ので、ここでは省略する。

焦点ずれ信号と情報再生信号を得るために各分割受光素
子出力の演算に共通部分があるため、互いの信号に干渉
の問題も考えられる。しかし、焦点ずれ信号の変動周波
数はディスク回転数が数１０七であるから数１００七で
あるのに対し、情報再生信号の周波数は情報の記録間隔
が数μ園であるから数メガ七であることを考えれば、フ
ィルター回路などを用いて充分分離することができ、問
題ない。

□　光検出器３９は、ディスク面上のトラックとスポッ
ト５とのずれを検出するもので、例えば、第３図の斜線
３９ａと３９ｂと３９ｃで示す分割受光素子を有する。

トラックずれ検出原理については、特開昭５８−５６２
３６号公報に詳しく述べられているので、省略する。光
検出器３９受光面上の光束パターンは、０次回折光４０
ａと±１次回折光４０ｂと４０ｃが干渉したものとなっ
ており、トラックずれによって干渉領域４０ａｂと４０
ａｃの光強度が変化するので、干渉領域４０ａｂと４０
ａｃの内におかれた受光素子３９ａと３９ｂとの出力の
減算によってトラックずれ検出信号を得る。

なお、電磁石３１は、情報の記録及び消去を行なうため
に、ディスク４の磁化膜に加える外部磁場を発生させる
ものである。また、上記の各光学素子からなる光ヘッド
及び電磁石３１、ディスク４の半径方向に移動可能に例
えば移動台に搭載され、リニタモータ等の送りモータに
より所望のトラック位置に位置づけされる。また、トラ
ッキング制御は、例えばミラー３ｏとして偏向ミラーを
用い、この偏向ミラーを光検出器３９の出力から検出し
たトラッキング信号により駆動して行なう。

一方、自動焦点制御は、例えば絞り込みレンズ３の周り
に、ボイスコイル等のアクチュエータを設け、光検出器
３５と３６の出力から検出した焦点ずれ検出信号により
、このアクチュエータを駆動し、絞り込みレンズ３をそ
の光軸方向に移動させて行なう、なお、絞り込みレンズ
３に設けるアクチュエータを、ディスクの半径方向にも
移動可能な２次元アクチュエータとし、このアクチュエ
ータをトラッキング信号と焦点ずれ検出信号により駆動
して、トラッキング制御と自動焦点制御を行なってもよ
い。

第ｉｍｌの実施例においては、トラックずれ検出信号を
専用の光検出器３９で得ているが、トラックによる回折
干渉パターンは、第２図（ａ）と（ｂ）の光束３７と光
束３８にも生じる。よって、光検出器３５と３６の中央
の受光素子３５ｃと３６ｃ内に０次回折光と±１次回折
光の干渉領域内に対称形状に分割受光素子を作り、それ
らの出力の減算によってもトラックずれ信号を得ること
ができるので、ビームスプリッタと光検出器３９を取り
除くことができる。

第４図は、上述の考えに基づき、第１図の実施例に改良
を加えた本発明の他の実施例を示す図である。光検出器
５１は、第５図（ａ）の斜線部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ
、５１ｄ及び５１ｅで示す分割受光素子を有し、光検出
器５２は、第５図（ｂ）の斜線部５２ａ、５２ｂ、５２
ｃ、５２ｄと及び５２ｅで示す分割受光素子を有するも
のである。第４図の他の構成の作用については第３図と
同じであるので、説明は省略する。焦点ずれ検出信号は
１分割受光素子５１ａと５１ｃの和と５２ａと５２ｂの
和の減算によって得ることが出来、トラックずれ検出信
号は、０次回折光５３ａ又は５４ａと、±１次回折光５
３ｂと５３ｃ又は５４ｂと５４ｃとの干渉領域におかれ
た、分割受光素子５１ｄと５１ｅの出力の減算又は５２
ｄと５２ｅの出力の減算あるいは２つの減算結果の加算
により得ることが出来る。又、情報再生信号は、光検出
器５１の総出力と光検出器５２の総出力の減算により得
ることが出来る。

尚、トラッキング制御及び自動焦点制御は、第１図の実
施例と同様に行なえる。

以上述べた本実施例による光ヘッドは、これまで述べた
光磁気効果による情報再生に限らず、第１図の光検出器
３５の総出力と光検出器３６の総出力の加算により、又
は第４図の光検出器５２の総出力と光検出器５３の総出
力の加算により、凹凸形状や穴形状や結晶相変化形態に
よって記録された情報も再生できることは、言うまでも
ない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、光学ヘッドを構成する光学部品の点数
を減少でき、光学ヘッドを小型軽量にでき、安価な光学
ヘッドが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明による光磁気ディス
ク装置の光学ヘッドの一実施例を説明する図、第４図及
び第５図は本発明による光学ヘッドの他の実施例を説明
する図、第６図は従来の光磁気ディスク光学ヘッドの構
成の一例を示す図、第７図は光磁気効果による情報再生
の原理を示す図である。 １・・・半導体レーザ、３・・・絞り込みレンズ、４・
・・ディスク、１１・・・２分の１波長板、３２・・・
集束レンズ、１３・・・偏光ビームスプリッタ、３５，
３６゜５２．５３・・・光検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光源と、該光源から出射した光をディスクにスポッ
   トとして絞り込む絞り込みレンズと、該ディスクからの
   反射光を用いて該スポットと該ディスクとの位置ずれを
   検出する焦点ずれ検出手段と、該反射光の偏光方向の回
   転により情報を再生する情報再生手段とを少なくとも有
   する光磁気ディスク装置であつて、前記焦点ずれ検出手
   段と前記情報再生手段とが、波長板、集束レンズ、偏光
   ビームスプリッタ及び２つの光検出器から成り、前記集
   束レンズによる光線の集束点の間に前記偏光ビームスプ
   リッタを配置し、前記偏光ビームスプリッタと前記集束
   レンズ間又は前記集束レンズの前記偏光ビームスプリッ
   タとは反対の方向に前記波長板を配置して光線を分離し
   、一方の光線の集束点と前記偏光ビームスプリッタの間
   に前記光検出器の一方を配置し、他方の光線の集束点に
   対して前記偏光ビームスプリッタとは反対側に前記光検
   出器の他方を配置し、前記２つの光検出器からの出力の
   差をとることにより、焦点ずれ検出信号と情報再生信号
   を得ることを特徴とする光磁気ディスク装置。